KR101295610B1

KR101295610B1 - Teeth coloring device

Info

Publication number: KR101295610B1
Application number: KR1020120123356A
Authority: KR
Inventors: 김희범
Original assignee: 주식회사 리얼오쏘
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2013-08-12
Also published as: WO2014069934A1

Abstract

PURPOSE: A device for coloring tooth data is provided to print a tooth model having a color similar to a real tooth. CONSTITUTION: A device for coloring tooth data comprises a boundary line setting module (20) and a color designating module (30). The boundary line setting module includes a first module (210) for converting the outline of digital tooth data into a triangular mesh, a second module (220) for designating the perpendicular boundary line of the Z-axis cross section of the digital tooth data converted into the triangular mesh, and a third module (230) for designating the boundary line of teeth and the gum. The boundary line setting module sets the boundary line of teeth and the gum using the digital teeth data of a patient. The color designating module designates different colors in teeth and the gum. [Reference numerals] (10) Pre-processing module; (20) Boundary line setting module; (210) First module; (220) Second module; (230) Third module; (30) Color designating module; (AA) 3D scanner; (BB) Tooth data coloring device; (CC) 3D printer

Description

Teeth Coloring Device

본 발명은 치아 데이터 컬러링 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환자의 치아에 대해 3D 스캔된 디지털 치아 데이터의 치아와 치은의 색상을 구분하여 지정함으로써 실제 치아와 유사한 색상의 치아 모델을 3D 인쇄할 수 있는 치아 데이터 컬러링 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a tooth data coloring apparatus and a method thereof, and more particularly, 3D scan a tooth model of a color similar to the actual tooth by specifying the color of the tooth and the gingiva of the 3D scanned digital tooth data for the patient's teeth. The present invention relates to a printable tooth data coloring apparatus and a method thereof.

일반적으로, 환자의 치아 상태를 보존하기 위해 또는 교정 장치, 보철 장치, 임플란트 등 치과 장치를 제작하기 위해 구강 내의 치은의 구조와 형상과 동일한 치아 모델 확보할 필요가 있다.In general, it is necessary to secure a tooth model that is the same as the structure and shape of the gingiva in the oral cavity in order to preserve the dental state of the patient or to manufacture a dental device such as orthodontic device, prosthetic device, implant.

이를 위해, 종래에는 인상재를 통해 치아에 대한 인상 채득(Impression taking) 얻은 후 석고 모형을 만들어 치아 모델로 이용한다.To this end, conventionally, after taking an impression taking of the impression through the impression material (Impression taking) to create a plaster model is used as a tooth model.

그러나, 치아 모델은 의료용 데이터로 상당기간 동안 모형을 보존해야 하므로 저장 공간을 확보하여야 하고, 치아 모델의 변형에 유의하여야 하는 등 관리에 상당한 노력을 기울여야만 한다.However, since the tooth model has to be preserved for a long time as medical data, it is necessary to secure a storage space and to pay attention to the deformation of the tooth model.

또한, 하나의 치아 모델을 보존하여도 필요시 치과 장치를 제작하기 위해 두개 이상의 동일한 치아 모델을 제작하여야 하므로 치아 모델 관리 및 제작이 매우 번거로운 문제가 있었다.In addition, even if one tooth model is preserved, two or more identical tooth models have to be manufactured in order to manufacture a dental device.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해 3차원 스캐너를 이용하여 디지털 치아 데이터를 생성하고, 기존의 석고 모형 대신 상기 디지털 치아 데이터를 메모리나 데이터 베이스에 저장함으로써, 보관의 용이성을 확보할 수 있으며 필요시 3차원 프린터를 이용하여 원하는 수의 치아 모델을 손쉽게 얻을 수 있는 3D 스캐너와 3D 인쇄기를 이용한 치아 모델 제작 방법이 도입되어 사용되고 있다.In order to solve the above problems, the digital dental data is generated using a 3D scanner and the digital dental data is stored in a memory or a database instead of the existing plaster model, thereby ensuring the ease of storage. A tooth model manufacturing method using a 3D scanner and a 3D printing machine that can easily obtain a desired number of tooth models using a dimensional printer has been introduced and used.

그러나, 종래의 3D 스캐너와 3D 인쇄기를 이용한 치아 모델 제작 방법은 치아와 치은을 동일한 색상으로 인식하여 인쇄하기 때문에 실제 치아와 동일성을 확보하기 어려운 문제가 있다.However, the conventional tooth model manufacturing method using the 3D scanner and the 3D printing machine has a problem that it is difficult to secure the same as the actual teeth because the teeth and the gingiva are recognized and printed in the same color.

따라서, 치과 장치 제조시 치아와 치은의 경계가 불분명하여 정확성이 떨어지고, 치과 장치를 착용할 환자의 이해도가 떨어지는 문제가 있었다.
Accordingly, when the dental device is manufactured, the boundary between the tooth and the gingiva is unclear and the accuracy is lowered, and there is a problem that the understanding of the patient to wear the dental device is poor.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 환자의 치아에 대해 3D 스캔된 디지털 치아 데이터의 치아와 치은의 색상을 구분하여 지정함으로써 실제 치아와 유사한 색상의 치아 모델을 3D 인쇄할 수 있는 치아 데이터 컬러링 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to designate a tooth model having a color similar to that of a real tooth by specifying the color of the tooth and the gingiva of the 3D scanned digital tooth data with respect to the patient's tooth. To provide a tooth data coloring apparatus and method therefor.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 치아 데이터 컬러링 장치는 3D 스캐닝된 환자의 디지털 치아 데이터로부터 치아와 치은 영역 사이의 치아 경계 라인을 설정하는 경계 라인 설정 모듈과 상기 설정된 경계 라인에 따라 치아와 치은 영역을 다른 색상으로 지정하는 색상 지정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the tooth data coloring apparatus according to the present invention comprises a boundary line setting module for setting a tooth boundary line between a tooth and a gingival area from digital tooth data of a 3D scanned patient and a tooth according to the set boundary line. The watch is characterized by including a color assignment module for designating a different color area.

그리고 3D 스캐닝된 환자의 디지털 치아 데이터를 정렬하고, 치수 및 축 정보를 세팅하고, 상기 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워지지 않은 경우 3D 인쇄가 가능하도록 상기 하단부를 플랫하게 채우는 전처리 모듈을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a preprocessing module for aligning the digital dental data of the 3D scanned patient, setting the dimension and axis information, and flatly filling the lower portion to enable 3D printing when the lower portion of the digital tooth data is not filled. It features.

또한, 상기 경계 라인 설정 모듈은 상기 디지털 치아 데이터의 외곽선을 삼각형 메쉬로 변환하는 제 1 모듈과 상기 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터의 Z축 단면의 수직 경계라인을 지정하는 제 2 모듈과 상기 제 1 경계라인 중 치아와 치은의 치아 경계점을 연결하여 치아와 치은의 경계라인을 지정하는 제 3 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.The boundary line setting module may further include a first module for converting an outline of the digital tooth data into a triangular mesh and a second module for specifying a vertical boundary line of a Z-axis cross section of the digital tooth data converted into the triangular mesh. It characterized in that it comprises a third module for designating the boundary line between the teeth and gingiva by connecting the tooth boundary point of the teeth and gingiva among the boundary lines.

그리고 상기 제 2 모듈은 상기 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터를 X,Y축에 수직인 Z축 평면을 생성하여 상기 Z축 평면과 실제 디지털 치아 데이터와의 접점을 선으로 생성하여 복수 개의 샘플링된 수직 경계라인을 획득하는 것을 특징으로 한다.The second module generates a Z-axis plane perpendicular to the X and Y axes, and converts the digital tooth data converted into the triangular mesh to generate a contact point between the Z-axis plane and the actual digital tooth data as a plurality of samples. And obtaining a vertical boundary line.

또한, 상기 제 3 모듈은 상기 복수 개의 샘플링된 수직 경계라인 각각에 대해 경계 변화가 가장 큰 움푹 패인 부분을 치아 경계점으로 추출하고, 추출된 연속적인 치아 경계점을 연결하여 치아와 치은을 구분하는 치아 경계라인을 생성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the third module extracts a recessed portion having the greatest boundary change for each of the plurality of sampled vertical boundary lines as a tooth boundary point, and connects the extracted consecutive tooth boundary points to separate teeth and gingiva. And generating a line.

그리고 상기 제 3 모듈은 상기 치아 경계라인이 지나는 부분의 삼각형 메쉬를 세분화하여 작은 단위의 삼각형 메쉬로 나누어 치아와 치은 영역으로 할당하여 치아 경계라인을 생성하는 것을 특징으로 한다.The third module divides the triangular mesh of the portion where the tooth boundary line passes and divides the triangular mesh into small triangle meshes and allocates the tooth and gingival areas to generate tooth boundary lines.

또한, 상기 색상 지정 모듈은 상기 치아 경계 라인을 기준으로 치아 영역과 치은 영역을 구분하여 다른 색상을 지정하되, 상기 치아 영역은 실제 치아와 동일 또는 유사한 색상으로 지정하고, 상기 치은 영역은 실제 치은과 동일 또는 유사한 색상으로 지정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the color designation module to specify a different color by dividing the tooth region and the gingival area based on the tooth boundary line, the tooth region is assigned to the same or similar color to the actual tooth, the gingival area and the actual gingiva It is characterized by the same or similar color.

그리고 상기 색상 지정 모듈은 개별 치아 별로 다른 색상으로 지정하는 것을 특징으로 한다.And the color assignment module is characterized in that it is assigned to a different color for each tooth.

이를 통해, 교정기, 보철물, 임플란트 등 치과용 장치 제조시 교정이 필요한 치아와 나머지 치아를 다른 색상으로 지정할 수 있으며 시각적으로 교정이 필요한 치아를 집중시켜 치과용 장치 제조의 정확성을 높일 수 있다.
Through this, in the manufacture of dental devices such as braces, prosthetics, implants, teeth that need to be corrected and the rest of the teeth can be designated in different colors, and the accuracy of dental devices can be increased by focusing the teeth that need to be visually corrected.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 치아 데이터 컬러링 장치는 환자의 치아에 대해 3D 스캔된 디지털 치아 데이터의 치아와 치은의 색상을 구분하여 지정함으로써 실제 치아와 유사한 색상의 치아 모델을 3D 인쇄할 수 있으므로 실제 치아와 동일한 치아 모델 제작이 가능한 탁월한 효과가 발생한다.As described above, the tooth data coloring apparatus according to the present invention can 3D print a tooth model having a color similar to the actual tooth by specifying the color of the teeth and the gingiva of the 3D scanned digital tooth data with respect to the patient's teeth. The excellent effect is to create the same tooth model as the actual tooth.

또한, 실제 치아와 동일한 치아 모델을 통해 교정장치, 보철물, 임플란트 등의 치과 장치 제조시 정확성을 높일 수 있으며, 환자의 이해도를 극대화할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.
In addition, through the same tooth model as the actual teeth can increase the accuracy in manufacturing dental devices, such as orthodontics, prosthetics, implants, and excellent effects that can maximize the understanding of the patient.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 데이터 컬러링 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.
도 2는 스캐닝된 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워진 경우(모형 1)와 채워지지 않은 경우(모형 2)를 도시한 것이다.
도 3은 스캐닝된 디지털 치아 데이터의 단면 상태를 도시한 것이다.
도 4는 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터를 도시한 것이다.
도 5는 축 정보를 구비한 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터를 도시한 것이다.
도 6은 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터로부터 수직 경계 라인을 획득하는 것을 도시한 것이다.
도 7은 디지털 치아 데이터의 수직 경계 라인의 치아 경계점을 연결하여 치아 경계 라인을 형성하는 것을 도시한 것이다.
도 8은 치아 경계라인에 대한 확대 사시도이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 경계라인 생성을 위한 모식도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아와 치은의 색상이 지정되는 것을 도시한 것이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아와 치은을 분리하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 데이터 컬러링 장치에 의해 색상 지정된 치아 데이터와 종래의 치아 데이터를 비교한 것이고, 도 13은 본 발명에 따라 색상 지정된 치아 데이터를 3D 인쇄기를 통해 출력한 치아 모델을 종래의 치아 모델과 비교한 것이다.1 is a system configuration diagram schematically showing a tooth data coloring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows the case where the lower end of the scanned digital tooth data is filled (Model 1) and when it is not filled (Model 2).
3 illustrates a cross-sectional state of scanned digital tooth data.
4 illustrates digital tooth data converted to a triangular mesh.
5 illustrates digital tooth data converted into a triangular mesh with axis information.
6 illustrates obtaining a vertical boundary line from digital tooth data converted into a triangular mesh.
FIG. 7 illustrates forming a tooth boundary line by connecting tooth boundary points of a vertical boundary line of digital tooth data.
8 is an enlarged perspective view of a tooth boundary line.
9 is a schematic diagram for generating a tooth boundary line according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 10 shows that the color of the teeth and gingiva according to a preferred embodiment of the present invention is designated.
Figure 11 schematically illustrates a process of separating the teeth and gingiva according to a preferred embodiment of the present invention.
12 is a comparison of the tooth data color designated by the tooth data coloring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention and the conventional tooth data, Figure 13 is a tooth output the color data specified in accordance with the present invention through a 3D printing machine The model is compared with a conventional tooth model.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 데이터 컬러링 장치를 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.1 is a system configuration diagram schematically showing a tooth data coloring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 치아 데이터 컬러링 장치는 3D 스캐너를 통해 스캐닝된 환자의 디지털 치아 데이터를 정렬하여 전처리하는 전처리 모듈(10)과 상기 전처리된 디지털 치아 데이터로부터 치아와 치은 사이의 경계 라인을 설정하는 경계 라인 설정 모듈(20)과 상기 설정된 경계 라인에 따라 치아와 치은에 다른 색상을 지정하는 색상 지정 모듈(30)을 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the tooth data coloring apparatus according to the present invention includes a preprocessing module 10 for aligning and preprocessing digital tooth data of a patient scanned through a 3D scanner and a boundary between a tooth and a gingival from the preprocessed digital tooth data. It may be configured to include a boundary line setting module 20 for setting a line and a color designation module 30 for assigning different colors to teeth and gingiva according to the set boundary line.

상기 치아 데이터 컬러링 장치에 의해 치아와 치은의 경계면이 지정되면 3D 인쇄기를 통해 치아와 치은 영역에 색상이 구분되어 인쇄되므로 실제 치아와 동일한 치아 모델 제작이 가능하다.When the interface between the teeth and the gingiva is designated by the tooth data coloring device, colors are printed on the teeth and the gingival area through a 3D printing machine, thereby making the same tooth model as the actual teeth.

상기 전처리 모듈(10)은 3D 스캐닝된 환자의 디지털 치아 데이터를 정렬하고, 치수 및 축 정보를 세팅하고, 상기 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워지지 않은 경우 3D 인쇄가 가능하도록 상기 하단부를 채우는 역할을 담당한다.The preprocessing module 10 is responsible for aligning the digital tooth data of the 3D scanned patient, setting the dimension and axis information, and filling the lower part to enable 3D printing when the lower part of the digital tooth data is not filled. do.

보다 구체적으로, 도 2는 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워진 경우(모형 1)와 채워지지 않은 경우(모형 2)를 도시한 것이다.More specifically, FIG. 2 illustrates the case where the lower end of the digital tooth data is filled (model 1) and the case where it is not filled (model 2).

3D 스캐너에 따라 도 2의 (a)와 같이 스캐닝된 디지털 치아 데이터의 외형은 동일하지만, 눈에 보이지 않는 하단부는 채워진 상태로 스캔될 수 있지만 채워지지 않은 상태로 스캔될 수 있다.According to the 3D scanner, the appearance of the scanned digital tooth data as shown in FIG. 2A is the same, but the invisible lower end portion may be scanned in a filled state but scanned in an unfilled state.

모형 1과 같이 스캐닝된 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워진 경우에는 도 3의 (a)와 같이 디지털 치아 데이터의 단면이 막혀있는 상태이므로 3D 인쇄기로 출력이 가능하지만, 모형 2와 같이 스캐닝된 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워지지 않은 경우에는 도 3의 (b)와 같이 디지털 치아 데이터의 단면이 개방된 상태이므로 3D 인쇄기로 출력이 불가능하다.When the lower portion of the scanned digital tooth data is filled as shown in Model 1, the cross section of the digital tooth data is blocked as shown in FIG. If the bottom of the portion is not filled, since the cross section of the digital tooth data is open as shown in FIG.

따라서, 상기 전처리 모듈(10)은 상기 디지털 치아 데이터의 하단부가 채워지지 않은 경우 디지털 치아 데이터의 단면이 막힌 상태가 되도록 하단부를 플랫하게 채우는 처리를 수행한다.Therefore, the preprocessing module 10 performs a process of filling the lower end flat so that the cross section of the digital tooth data is blocked when the lower end of the digital tooth data is not filled.

그리고 상기 경계 라인 설정 모듈(20)은 상기 전처리된 디지털 치아 데이터의 외곽선을 삼각형 메쉬로 변환하는 제 1 모듈(210)과 상기 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터의 Z축 단면의 수직 경계라인을 지정하는 제 2 모듈(220)과 상기 제 1 경계라인 중 치아와 치은의 치아 경계점을 연결하여 치아와 치은의 경계라인을 지정하는 제 3 모듈(230)을 포함하여 구성될 수 있다.The boundary line setting module 20 designates a first module 210 for converting the outline of the preprocessed digital tooth data into a triangle mesh and a vertical boundary line of the Z axis cross section of the digital tooth data converted into the triangle mesh. The second module 220 may be configured to include a third module 230 connecting the tooth boundary points of the teeth and the gingiva to designate the boundary lines of the teeth and the gingiva.

여기서, 상기 제 1 모듈(210)은 도 4와 같이 스캐닝된 디지털 치아 데이터의 외형선을 삼각형 메쉬 모델로 변환하여 출력한다.Here, the first module 210 converts the outline of the scanned digital dental data into a triangular mesh model and outputs the triangle mesh model.

여기서, 상기 디지털 치아 데이터는 기본적으로 기하학적인 형상으로 구성되므로 스캐닝된 외형선의 굴곡을 정확하게 표현하기 위해 외형선을 삼각형 메쉬로 변환한다.Here, since the digital tooth data is basically formed in a geometric shape, the contour line is converted into a triangular mesh in order to accurately represent the curvature of the scanned contour line.

그리고 상기 제 2 모듈(220)은 도 5와 같이 상기 삼각형 메쉬로 변환된 디지털 치아 데이터를 X,Y축에 수직인 Z축 평면을 생성하여 상기 Z축 평면과 실제 디지털 치아 데이터와의 접점을 선으로 구현하여 수직 경계라인을 획득한다. The second module 220 generates a Z axis plane perpendicular to the X and Y axes of the digital tooth data converted into the triangular mesh as shown in FIG. 5 to draw a contact point between the Z axis plane and the actual digital tooth data. Implement to obtain vertical boundary line.

보다 구체적으로, 도 6과 같이 상기 평면에 의해 절단되는 디지털 치아 데이터의 단면을 획득하면, 상기 획득된 단면은 치아 외형선 내부가 속이 빈 형태로 구성되므로 상기 Z축 평면과 실제 디지털 치아 데이터와의 접점으로 형성되는 수직 경계라인을 획득할 수 있다.More specifically, as shown in FIG. 6, when the cross section of the digital tooth data cut by the plane is obtained, the obtained cross section is formed of a hollow shape inside the tooth outline, so that the Z-axis plane and the actual digital tooth data are separated. A vertical boundary line formed as a contact can be obtained.

그리고 제 3 모듈(230)은 상기 수직 경계 라인 중 치아와 치은이 만나는 경계부분은 치은을 치아를 감싸고 있으므로 경계에서 갑작스런 변화가 생기는 움푹 패인 부분이 형성되고, 상기 움푹 패인 부분을 상기 수직 경계 라인의 치아 경계점을 추출할 수 있다.In the third module 230, the boundary portion where the teeth meet the gingiva meets the gingiva so that a sudden change occurs in the boundary, and the recessed portion is formed in the vertical boundary line. Tooth boundary points can be extracted.

즉, 제 2 모듈(220)을 통해 디지털 치아 데이터의 외형에 대해 샘플링된 연속적인 수직 경계라인을 획득하고, 상기 연속적인 수직 경계라인의 치아 경계점을 추출하게 된다.That is, the second module 220 acquires a continuous vertical boundary line sampled with respect to the appearance of the digital dental data, and extracts the tooth boundary point of the continuous vertical boundary line.

여기서, 상기 샘플링된 수직 경계라인의 수가 증가할수록 치아와 치은의 경계 라인의 정확성이 높아진다.As the number of vertical sampled boundary lines increases, the accuracy of the boundary lines between the teeth and the gingiva increases.

상기 제 3 모듈(230)은 상기 연속적인 치아 경계점을 연결하여 치아와 치은의 경계라인을 추출한다.The third module 230 extracts the boundary line between the teeth and the gingiva by connecting the continuous tooth boundary points.

보다 구체적으로, 도 7과 같이 샘플링된 연속적인 수직 경계라인의 치아 경계점을 연결하면 치아와 치은의 경계라인인 치아 경계라인을 추출할 수 있다.More specifically, when the tooth boundary points of the continuous vertical boundary lines sampled as shown in FIG. 7 can be extracted, the tooth boundary line which is the boundary line between the teeth and the gingiva can be extracted.

상기 치아 경계라인은 치아와 치은을 분리하는 치아 분리선으로도 작용할 수 있다.The tooth boundary line may also act as a tooth separation line that separates the teeth and the gingiva.

도 8은 치아 경계라인에 대한 확대 사시도이다.8 is an enlarged perspective view of a tooth boundary line.

도 8을 참조하면, 상기 제 3 모듈(230)은 치아와 치은의 영역 구분의 정확성을 높이기 위해 상기 치아 경계라인이 지나는 부분의 삼각형 메쉬를 세분화하여 작은 단위의 삼각형 메쉬로 나누어 치아 경계라인을 생성할 수 있다.Referring to FIG. 8, the third module 230 generates a tooth boundary line by dividing the triangular mesh of a portion through which the tooth boundary line passes to divide the triangular mesh of a small unit in order to increase the accuracy of the division of the tooth and the gingival area. can do.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 경계라인 생성을 위한 모식도이다.9 is a schematic diagram for generating a tooth boundary line according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9의 (a)와 같이 30개의 삼각형 메쉬로 형성된 디지털 치아 데이터를 (b)와 같이 경계라인이 지나는 경우, (c)와 같이 30개의 삼각형 메쉬 중 치아 경계 라인이 지나는 삼각형 메쉬를 제외한 나머지 삼각형은 치아와 치은 영역으로 구분할 수 있지만, 치아 경계 라인을 지나는 삼각형 메쉬는 치아와 치은 영역으로 구분할 수 없다.In the case where the digital tooth data formed of 30 triangular meshes as shown in (a) of FIG. 9 passes the boundary line as shown in (b), the remaining triangles except for the triangular mesh through which the tooth boundary line passes among the 30 triangular meshes as shown in (c) Can be divided into a tooth and a gingival area, but a triangular mesh across a tooth boundary line cannot be divided into a tooth and a gingival area.

따라서, (d)와 같이 치아 경계 라인을 지나는 삼각형 메쉬를 적어도 하나의 삼각형 메쉬를 포함하는 메쉬로 세분화하면 치아와 치은 영역으로 구분할 수 있다.Accordingly, when the triangular mesh passing through the tooth boundary line is subdivided into a mesh including at least one triangular mesh as shown in (d), it can be divided into a tooth and a gingival area.

즉, 상기 치아 경계 라인을 지나는 12개의 삼각형 메쉬가 세분화되어 12개의 메쉬가 추가되어 42개의 삼각형 메쉬를 가지는 구조로 디지털 치아 데이터가 변경되고, 상기 42개의 삼각형 메쉬를 정확하게 치아와 치은 영역으로 구분할 수 있다.That is, the 12 triangular meshes passing through the tooth boundary line are subdivided, 12 meshes are added, and the digital tooth data is changed into a structure having 42 triangular meshes, and the 42 triangular meshes can be accurately divided into teeth and gingival areas. have.

상기와 같이 경계 라인 설정 모듈(20)이 치아와 치은을 구분하는 치아 경계 라인을 설정하면, 색상 지정 모듈(30)은 상기 치아 경계 라인을 기준으로 치아 영역과 치은 영역을 구분하여 다른 색상을 지정한다.As described above, when the boundary line setting module 20 sets a tooth boundary line for distinguishing a tooth from a gingival, the color designation module 30 specifies a different color by dividing the tooth region and the gingival region based on the tooth boundary line. do.

상기 색상 지정 모듈(30)은 상기 치아 영역을 선택하여 실제 치아와 동일 또는 유사한 색상으로 지정하고, 상기 치은 영역을 선택하여 실제 치은과 동일 또는 유사한 색상으로 지정할 수 있다.The color designation module 30 may select the tooth region to designate the same or similar color as the actual tooth, and select the gingival region to designate the same or similar color to the actual gingiva.

이를 통해, 3D 인쇄기로 출력할 경우 실제 치아와 동일한 색상 패턴의 치아 모델을 생성할 수 있다.Through this, when output to the 3D printing machine can generate a tooth model of the same color pattern as the actual tooth.

종래에는 석고 모형으로 스캐닝하고, 스캐닝된 데이터는 단색으로 표시되어 치아와 치은을 구분할 수 없었으나, 본 발명에 따른 치아 데이터 컬러링 장치는 종래의 스캐닝 데이터를 포함한 모든 스캐닝 데이터에서 치아와 치은의 경계인 치아 경계 라인을 정확하게 추출하여 치아 영역과 치은 영역의 구분이 가능하며, 이에 따라 영역 별 색상 지정이 가능하다.Conventionally, scanning with a gypsum model, the scanned data is displayed in a single color to distinguish the teeth and gingival, but the tooth data coloring apparatus according to the present invention is a tooth that is the boundary of the teeth and gingiva in all scanning data including the conventional scanning data By accurately extracting the boundary line, it is possible to distinguish between the tooth area and the gingival area.

여기서, 상기 색상 지정 모듈(30)은 도 10과 같이 치아 전체를 치아와 동일 또는 유사한 색상으로 지정할 수 있으나, 개별 치아 별로 다른 색상으로 지정할 수 있다.Here, the color designation module 30 may designate the entire tooth in the same or similar color as the tooth as shown in FIG. 10, but may designate a different color for each individual tooth.

예를 들어, 치아 교정이 필요한 경우 교정이 필요한 치아만 선택하여 다른 색상으로 지정하여 교정이 필요한 치아와 필요 없는 치아를 구분하여 출력함으로써 치아의 시각적 대비를 통해 환자의 이해도를 높일 수 있다. For example, when the teeth need to be corrected, only the teeth that need to be corrected can be designated in different colors to distinguish between the teeth that need to be corrected and the teeth that are not needed, thereby improving patient understanding through visual contrast of the teeth.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아와 치은을 분리하는 과정을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 11 schematically illustrates a process of separating the teeth and gingiva according to a preferred embodiment of the present invention.

도 11a는 단위 치아에 대한 치아와 치은을 분리하는 과정을 도시한 것이고, 도 11b는 전체 치아에 대한 치아와 치은을 분리하는 과정을 도시한 것이다. FIG. 11A illustrates a process of separating teeth and gingiva for a unit tooth, and FIG. 11B illustrates a process of separating teeth and gingiva for an entire tooth.

본 발명에 따른 치아 경계라인은 치아와 치은 영역을 구분하여 각각 실제 치아의 색상과 치은의 색상으로 구분하여 3D 인쇄하는 역할 뿐만 아니라, 개별 치아를 치은으로부터 분리하는 역할도 담당할 수 있다.The tooth boundary line according to the present invention may serve to separate not only the teeth and the gingival area, but also to separate the individual teeth from the gingival as well as the 3D printing by dividing the color of the actual tooth and the color of the gingival.

도 11을 참조하면, 치아 경계라인은 치아와 이를 둘러싸는 폐 곡선의 경계 라인이므로 상기 치아 경계라인을 기준으로 개별 치아를 치은으로부터 분리할 수 있다.Referring to FIG. 11, since a tooth boundary line is a boundary line of a tooth and a lung curve surrounding the tooth boundary line, individual teeth may be separated from the gingiva based on the tooth boundary line.

상기와 같은 개별 치아의 분리는 치아 교정시 치아를 이동, 회전시키는 기초로 활용될 수 있다.The separation of the individual teeth as described above may be utilized as a basis for moving and rotating the teeth during orthodontic treatment.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 치아 데이터 컬러링 장치에 의해 색상 지정된 치아 데이터와 종래의 치아 데이터를 비교한 것이고, 도 13은 본 발명에 따라 색상 지정된 치아 데이터를 3D 인쇄기를 통해 출력한 치아 모델을 종래의 치아 모델과 비교한 것이다.12 is a comparison of the tooth data color designated by the tooth data coloring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention and the conventional tooth data, Figure 13 is a tooth output the color data specified in accordance with the present invention through a 3D printing machine The model is compared with a conventional tooth model.

도 12 및 13을 참조하면, 본 발명에 따른 치아 데이터 컬러링 장치는 치아와 치은의 경계를 정확하게 분리하여 치아 영역은 실제 치아의 색상으로 출력하고, 치은 영역은 실제 치은의 색상으로 출력하여 실제 치아와 동일한 치아 모델 생성이 가능하므로 치과용 장치 제조의 정확성을 높이고, 환자의 이해도를 높일 수 있으므로 치과 치료에 매우 유익함을 알 수 있다.12 and 13, the tooth data coloring apparatus according to the present invention accurately separates the boundary between the tooth and the gingival, and outputs the tooth region in the color of the actual tooth, and the gingival region in the color of the actual gingival, Since the same tooth model can be generated, it can be seen that it is very beneficial for dental treatment because it can improve the accuracy of manufacturing the dental device and improve the understanding of the patient.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

10 : 전처리 모듈 20 : 경계 라인 설정 모듈
30 : 색상 지정 모듈10: preprocessing module 20: boundary line setting module
30: color assignment module

Claims

A first module for converting an outline of digital tooth data into a triangular mesh, a second module for specifying a vertical boundary line of a Z-axis cross section of the digital tooth data converted into the triangular mesh, and a tooth and a gingival of the first boundary lines A boundary line setting module for setting a tooth boundary line between the tooth and the gingival area from the digital tooth data of the 3D scanned patient, including a third module connecting the tooth boundary points of the tooth to designate a boundary line between the tooth and the gingiva;
And a color designation module for designating the tooth and the gingival area in different colors according to the set boundary line.

The method of claim 1,
And a pre-processing module for aligning the digital tooth data of the 3D scanned patient, setting the dimension and axis information, and flatly filling the lower part to enable 3D printing when the lower part of the digital tooth data is not filled. Tooth data coloring device.

delete

The method of claim 1,
The second module
Generating a Z-axis plane perpendicular to the X, Y-axis digital digital data converted into the triangular mesh to generate a contact point between the Z-axis plane and the actual digital dental data as a line to obtain a plurality of sampled vertical boundary lines Tooth data coloring device, characterized in that.

5. The method of claim 4,
The third module
Extracting a recessed portion having the largest boundary change for each of the plurality of sampled vertical boundary lines as a tooth boundary point, and connecting the extracted consecutive tooth boundary points to generate a tooth boundary line for distinguishing the teeth and the gingiva. Tooth data coloring device.

6. The method of claim 5,
The third module
And dividing the triangular mesh of the portion where the tooth boundary line passes and dividing the triangular mesh into small triangle meshes to allocate the tooth and the gingival area to generate a tooth boundary line.

The method of claim 1,
The color assignment module
Specifying different colors by distinguishing the tooth region from the gingival region based on the tooth boundary line;
Wherein the tooth region is designated with the same or similar color as the actual tooth, and the gingival region is designated with the same or similar color as the actual gingival.

8. The method of claim 7,
The color assignment module
Tooth data coloring device, characterized in that the designation of a different color for each tooth.